洋中脊

大洋中延伸的海底山脈

洋中脊,又稱中央海嶺,在地貌上,是一條在大洋中延伸的海底山脈;在地質上,是一種巨型構造帶,斷裂特別發育。

簡介


Oceanic Ridge(或Mid-Oceanic Ridge)洋脊(或大洋中脊)
板塊構造學說認為,洋中脊是地幔對流上升形成的,是板塊分離的部位,也是新地殼開始生長的地方。洋中脊頂部的地殼熱量相當大,是地熱的排泄口,並有火山活動,地震活動也很活躍。
全球洋中脊
全球洋中脊
洋脊是地球表面唯一的規模最巨大的形態,它伸延的長度超過5萬公里,是火山作用形成的山脈。洋脊存在於所有大洋盆地中,並且幾乎把大西洋印度洋各分為兩部分,故洋脊通常又被稱為大洋中脊。在某些地區,火山的頂峰高出海面,形成島嶼,如大西洋中的冰島亞速爾群島阿森松島。雖然洋脊的中央高起地 帶是比較狹窄的,但是整個洋脊卻有數百公里寬,如大西洋中脊,佔據了大西洋洋盆面積的三分之一以上。雖然整個地球上的洋脊都是連續的,但是由於在洋脊延伸的漫長距離上,存在著許多轉換斷層,因此整個洋脊有多處被錯斷開。此外,沿著洋脊的伸延方向存在著狹長的中央裂谷,裂谷是由它的兩側的高角度斷層形成的地塹。

形態結構


洋中脊
洋中脊
洋中脊是地球上規模最大的山脈,縱貫太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋,總長約 6.4萬公里,寬1500~2000公里,高出洋底約3公里,其露出洋麵以上的部分成為島嶼,如冰島、亞速爾群島、加拉帕戈斯群島和復活節島等。
洋中脊在地形上由一系列大致平行的峰脊和線狀谷地組成,中央是一條線狀地塹,稱軸部裂谷,內部為新鮮的枕狀玄武岩覆蓋,其上幾乎沒有沉積物,伴生有大量走向總體與裂谷長軸一致的裂隙,顯示地殼正在遭受伸展作用(見圖)。軸部裂谷以高20~40米的近直立斷崖與兩側高地為界。
海底取樣表明,洋中脊均由玄武岩組成,並具有與洋盆大致相同的地殼結構,但洋殼的厚度更薄。地幔在洋中脊上涌,並且存在一地震縱波速度偏低的異常上地幔,使中脊下面的莫霍面變得不明顯。

特點


洋脊具有以下特點:地震非常多、由非常年輕的玄武岩組成、有高的熱流、厚的地殼、重力值高於正常值(參看Isostasy[地殼均衡])。如今已經證明,離開洋脊向大陸方向,大洋盆地地殼的年齡越來越老。這一點支持了大多數地質學家的一個信念,即洋脊系統是大陸漂移和海底擴張過程中的擴展的中心。洋脊上的沉積物主要是深海鈣質軟泥,沉積的速度每一千年只有2—4毫米。在洋脊的較低部位,為粘土沉積,粘土沉積的速度每一千年不到1厘米。在洋脊的非常陡峻的地區,所沉積的這些顆粒很細的軟泥和粘土可能會沿著斜坡向下運動,堆積在低的部位。

其他特徵


洋中脊是高熱流區,平均熱流值超過3毫卡每平方厘米每秒,比洋殼其餘部分和大陸平均值高出1倍以上。洋中脊還是一個地震活動帶,震源深度小,震源機制解表明,發生在中脊部位的地震源是走向與中脊一致的正斷作用;發生在錯斷脊軸的破裂帶中的地震則具有走滑性質(見轉換斷層)。
各大洋中脊處的海底擴張速度並不相同。慢速擴張的如大西洋中脊,地形起伏大,軸部裂谷高差可達2~3公里,岩漿房深度大而規模小,火山噴發周期為1000~10000年,所以空間上彼此遠離,地表有輝長岩等出露。快速擴張的如東太平洋中脊,地形起伏較為平緩,轉換斷層的間距大,岩漿房的埋深較淺,火山噴發周期為50~500年,所以中脊和火山的線性較好。
板塊構造學認為,洋中脊的玄武岩是異常地幔局部熔融的產物,代表新生的地殼。由於新生洋殼不斷在軸部裂谷生成,推擠兩側已形成的老洋殼,板塊的離散運動才體現出來。黑煙囪型塊狀硫化物礦床是海水通過裂隙網路與新生玄武岩發生雙向的熱交換與化學交換的結果。與黑煙囪共生的還有不依靠光合作用,從H2SCO2等吸取能量的深海生物群落,它的發現對探索地球生命起源具有重大意義。

洋中脊的建造原理


在地球的建造和演變過程中,有大量的小行星彗星流星體等小天體瘋狂地轟擊著我們的地球!這些小行星、彗星和流星體的尺度大到數十千米、數百千米,小到數十厘米、數厘米,甚至更小者就是那瀰漫於太空的礫石砂塵顆粒。這些小天體在長達千百萬年、甚至數億年向地球轟擊的過程中,逐漸地建造出來了陸地、山脈、山峰和陸性島嶼,小天體帶來的水冰融化形成了海洋。
在小天體對地球狂轟亂炸的過程中,也就是在建造大陸的過程中,與大陸相對的大洋被撞開了大裂縫,地下的岩漿從這裡湧出形成了大洋中脊。在長期的轟炸過程中,大洋中脊又多次地向兩側擴張,形成了海底擴張壯麗景觀!